三層微穿孔板優(yōu)化設(shè)計及特性分析

計算微穿孔板吸聲系數(shù)時,假設(shè)孔間的相互作用可以忽略。計算具有不同直徑微孔的穿孔板吸聲系數(shù)并提高其計算精度,孔間的相互作用不能再忽略。在馬大猷、melling(梅爾林)等前人研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)聲波輻射和傳播原理,分析微孔之間的相互作用,通過修正微孔的實際等效長度,得到計及孔間相互作用微孔板吸聲系數(shù)模型,并進行理論計算和實驗測試。研究結(jié)果表明:影響微穿孔板吸聲系數(shù)除結(jié)構(gòu)參數(shù)外,還應(yīng)考慮孔間的相互作用;計及微孔板各孔間相互作用,能提高共振頻率、吸聲系數(shù)理論值的計算精度,計算值逼近實驗測試結(jié)果。

將微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)應(yīng)用到外加旁支管路的管道盧源特性測量方法中,分析和仿真了單層及雙層微穿孔板及其后腔結(jié)構(gòu)采用不同參數(shù)(板厚、微孔直徑、穿孔率、后腔深度等)時改變管道負載聲阻抗的作用和影響。研究結(jié)果表明:改變板厚、微孔直徑、穿孔率、管道橫截面積比等參數(shù),可以有效地改變負載聲阻;改變后腔深度及微穿孔板與主體管道之間距離,可以有效地改變負載聲抗;結(jié)合使用單層和雙層微穿孔板結(jié)構(gòu),可以有效實現(xiàn)聲抗在寬頻帶上的變化。通過有流和無流情況下的實驗,驗證了該方法的正確性和微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)在測量中的有效表現(xiàn)。給出了該測量方法實際應(yīng)用中設(shè)計和應(yīng)用微穿孔板吸盧結(jié)構(gòu)的意見。

根據(jù)微穿孔板吸聲理論,采用理論分析和仿真的方法,著重討論微穿孔板在溫度梯度下的聲阻抗、共振頻率和吸聲系數(shù)等聲學特性,分析其受溫度影響變化的機理,得到微穿孔板吸聲效果受溫度變化影響的規(guī)律及其仿真結(jié)果。分析表明:溫度升高時,相對聲阻將變大,相對聲質(zhì)量變小,共振頻率變大,頻帶寬度增寬,吸聲系數(shù)在某一溫度處有一最大值1,偏離該溫度吸聲系數(shù)均遞減。

在燃燒室的空間和質(zhì)量有限的情況下,為達到更好的聲抑制效果,該文提出了將單層微穿孔板一分為二,采用與單層結(jié)構(gòu)具有相同穿孔率、穿孔半徑、質(zhì)量及占用空間的雙層串聯(lián)微穿孔板結(jié)構(gòu)。通過聲-電類比法推導了溫度變化條件下雙層串聯(lián)微穿孔板結(jié)構(gòu)吸聲系數(shù)的計算公式,并與單層結(jié)構(gòu)的吸聲特性進行了對比仿真分析,最后得出將單層結(jié)構(gòu)一分為二,采用雙層串聯(lián)結(jié)構(gòu)具有更寬的吸聲頻帶,在高溫條件下,其吸聲效果更好。

依據(jù)馬大猷教授的微穿孔板基本理論,在對微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)完成吸聲理論計算的基礎(chǔ)上,進行參數(shù)選擇并設(shè)計了微穿孔吸聲反射板的結(jié)構(gòu),用于新建的階梯教室和體育館中.同時,分析了這種微穿孔吸聲反射板結(jié)構(gòu)在階梯教室中的聲反射和聲吸收性能.經(jīng)現(xiàn)場測試與主觀評價,證明了此方法對階梯教室和體育館音質(zhì)效果控制的有效性和可行性.

一種微穿孔板消聲器 作者：商旭升，陳玉春，王偉，徐東毅 作者單位：商旭升,陳玉春,王偉(西北工業(yè)大學動力與能源學院,西安,710072)，徐東毅(民航西南地區(qū) 管理局試航維修處) 刊名： 應(yīng)用聲學 英文刊名：appliedacoustics 年，卷(期)：2004,23(4) 被引用次數(shù)：3次 參考文獻(5條) 1.馬大猷噪聲控制學1987 2.馬大猷查看詳情1997(05) 3.唐狄毅.李文蘭.喬渭陽飛機噪聲基礎(chǔ)1995 4.方丹群.王文奇.孫家麟噪聲控制1986 5.hughesij.dowlingap查看詳情1990 本文讀者也讀過(10條) 1.佟小朋.劉克.白國鋒.tongxiao-peng.liuke.baiguo-feng微穿孔板水下吸聲性能的測試研究[期刊論文]-

提出在薄微穿孔板微孔中穿入銅纖維的結(jié)構(gòu),有效拓寬薄微穿孔板的吸聲頻帶,提高吸聲系數(shù),使微穿孔板吸聲性能在中低頻得到很大的提高。研究結(jié)果表明,樣品直徑為100mm,29mm,穿孔直徑為1mm,厚度2mm,穿孔率為3%的微穿孔板,穿入銅纖維的直徑為0.13mm,穿入銅纖維為3和4根時,在100hz~1600hz內(nèi),共振吸聲系數(shù)α0達0.99;穿入7至9根時,吸聲頻帶可拓寬1000hz以上;隨著穿入纖維數(shù)量的增加,吸聲頻帶顯著向低頻移動,當穿入11根時,移動幅值為464hz。

微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)在噪聲控制上有著優(yōu)異的表現(xiàn),受到廣大科研人員的關(guān)注。筆者介紹了近年來與微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)相關(guān)的理論研究,包括微穿孔吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲特性以及吸聲帶寬的理論極限;探討了微穿孔板和超微孔板的制造技術(shù)及這些技術(shù)的優(yōu)缺點;分析了組合微穿孔結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論計算及試驗仿真。在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,指出了微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)在理論研究和實際應(yīng)用中存在的問題,并對該研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢做了展望。

采用aml語言開發(fā)了一套微穿孔板吸聲體的聲學軟件。該軟件初始參數(shù)選擇靈活,分析結(jié)果直觀明了,為用戶提供操作簡單的界面,從而進一步提高微穿孔板設(shè)計效率和準確性,并對工程應(yīng)用有一定的幫助。

本文根據(jù)馬大猷教授提出的“微穿孔板吸聲體精確理論”,在對微穿孔板消聲器結(jié)構(gòu)參數(shù)與吸聲特性之間的相互影響進行了分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了微穿孔板消聲器并將其應(yīng)用在新舟60飛機apu(輔助動力裝置)降噪的實際工程中,并通過編寫的噪音數(shù)據(jù)采集分析程序,對降噪效果進行了測試和分析,驗證出微穿孔板消聲器對消除飛機的apu的排氣噪聲具有良好的消聲效果,平均降噪7.16db。

分析不同共振頻率的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)模型,并計算了其組合吸聲系數(shù)。理論計算結(jié)果與采用sysnoise軟件,根據(jù)gb/t18696對并聯(lián)的微穿孔板吸聲系數(shù)進行仿真實驗得到的結(jié)果及已有實驗數(shù)據(jù)進行對比。結(jié)果表明,該文中并聯(lián)微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的聲阻抗率及組合吸聲系數(shù)的計算方法是可行的。

提出用微穿孔板進行主動吸聲的方法。用微穿孔板作為主動吸聲的材料,檢測出入射聲波的頻率,得到微穿孔板的共振頻率,從而得到微穿孔板背后空腔的深度,移動微穿孔板背后的剛性壁以滿足空腔深度的要求,使得吸聲系數(shù)達到最大,從而達到主動吸聲的目的。最后,進行了數(shù)值計算與實驗,計算結(jié)果與實驗結(jié)果能很較好的吻合,說明了該主動吸聲方法的可行性。

簡述了馬大猷教授的微穿孔板基本理論、微穿孔板吸聲體在擴散聲場以及在高聲強環(huán)境下的理論要點。比較詳細地討論了30年來與馬大猷教授所提理論相對應(yīng)的實驗研究結(jié)果及應(yīng)用發(fā)展情況?；隈R大猷教授的基本理論,提出了一種新的相關(guān)衍生結(jié)構(gòu)——管束微穿孔板。對微穿孔板吸聲體的發(fā)展趨勢做了展望。表明:微穿孔板吸聲體將成為新世紀的綠色理想吸聲材料。

在介紹馬大猷開創(chuàng)的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論的前提下,綜述了微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的理論發(fā)展、吸聲系數(shù)實驗測量方法以及微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)在實際工程領(lǐng)域的一些應(yīng)用。最后提出微穿孔板研究發(fā)展的方向。

關(guān)于微穿孔板的消聲問題,以前的研究工作分別給出了微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的理論和典型試驗結(jié)果,以及高流速下的管式微穿孔板消聲器消聲性能。我們這次的研究工作,首先是在此基礎(chǔ)上,進行微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)的組合試驗,以求得在消聲器中實用的微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)組件;其次,在試驗臺上進行幾種不同形式的微穿孔板消聲器消聲性能和阻損試驗,從試驗中找出與流速的關(guān)系;最后將幾種不同形式的微穿孔板及微穿

二、消聲器基礎(chǔ)試驗(一)試驗條件消聲器試驗臺如圖3。聲源采用w-3型風機自身噪聲加白噪聲。所發(fā)出的噪聲,控制在105分貝左右。風源即w-3型風機自身氣流,風量q=14000米~3/時,風機全壓h=55～60毫米水

vol36no.1 feb.2016 噪聲與振動控制 noiseandvibrationcontrol 第36卷第1期 2016年2月 文章編號：1006-1355(2016)01-0200-04 管道中微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)聲學性能測試與分析 呂金磊，彭強，王海鋒 （中國空氣動力研究與發(fā)展中心空氣動力學國家重點試驗室，四川綿陽621000) 摘要：文章采用實驗和數(shù)值仿真的方法，對影響微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)聲學性能的設(shè)計參數(shù)，包括板厚，開孔孔徑，開 孔率等進行深入細致的研究。其中實驗內(nèi)容主要在駐波管以及一個管道型的測試平臺上進行，駐波管相關(guān)的研究內(nèi) 容用于佐證管道實驗的準確性；數(shù)值仿真采取一種求極值點的算法，利用這一算法可以繞開對經(jīng)典方程的求解，而直 接確定微孔的聲共振點，也即最大噪聲吸收位置，通過共振點附近兩條曲線的疊加確定吸聲帶寬的變化

根據(jù)馬大猷的微穿孔板理論，計算了三層微穿孔板的吸聲系數(shù)。應(yīng)用遺傳算法對其結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化，并對其吸聲特性進行了分析研究，與優(yōu)化后的雙層微穿孔板結(jié)構(gòu)進行比較，結(jié)果表明：經(jīng)過遺傳算法優(yōu)化后的三層微穿孔板在頻域上能夠獲得更加飽滿的吸聲系數(shù)曲線，接近傳統(tǒng)吸聲材料的吸聲性能。并且通過實驗驗證了優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果。

傳統(tǒng)的聲電類比法在單層微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)中的計算,得到廣泛應(yīng)用,但由于在雙層微穿孔板結(jié)構(gòu)中存在較大誤差,于是提出用傳遞矩陣法對微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)進行分析。本文對比分析聲電類比法與傳遞矩陣法在微穿孔板結(jié)構(gòu)模型中的應(yīng)用,從而有效設(shè)計微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計的實驗方案。

工業(yè)與科技進展加劇噪聲污染，威脅人類健康，凸顯消聲器的重要性，其中微穿孔板消聲器因設(shè)計簡潔、消聲效能高及應(yīng)用廣泛而備受青睞。本文深入分析其設(shè)計原理與方法，旨在為相關(guān)研究與應(yīng)用提供實用參考。

采用聲電類比法計算斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)吸聲性能存在誤差。運用阻抗轉(zhuǎn)移法計算斜置結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù),用假想平面將斜置微穿孔板結(jié)構(gòu)離散為若干個等寬定空腔的吸聲單元,建立簡化模型,采用阻抗轉(zhuǎn)移計算每個吸聲單元的吸聲系數(shù),綜合各單元吸聲系數(shù),獲得整個結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)。設(shè)計相應(yīng)的實驗比較計算結(jié)果表明,采用阻抗轉(zhuǎn)移法計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合良好,聲電類比法計算結(jié)果偏離實驗結(jié)果較大。聲電類比法采用集中參數(shù)分析,需將空腔聲阻抗進行近似,造成誤差;阻抗轉(zhuǎn)移法不存在這一誤差,計算更合理和準確。

一、引言石油煉廠催化裂化車間加催化劑,是借一高壓水蒸汽高速流經(jīng)一細管時的壓力差將料送入反應(yīng)爐內(nèi),用過的水蒸汽經(jīng)由一個較粗的管子排到外界去,過程中產(chǎn)生強烈的噪聲。當加料時,附近室內(nèi)聽不見講話的聲音,近旁汽車道聽不見汽車鳴笛聲,是煉油廠第二大噪聲源。原裝有玻璃棉式阻性消聲器,